电力系统自动化监控系统的设计应用建议

电力系统自动化监控系统的设计应用建议

方芝

（国网江苏省电力公司常州供电公司）

摘要：主要研究电力系统自动化监控系统的设计，分析了电力系统自动化监控系统的应用现状和主要功能，在此基础上，对电力系统自动化监控系统的设计策略进行了探讨。

关键词：电力系统；自动化监控；设计

电力系统运行自动化水平越来越高，人力资源投入越来越少，工作效率越来越高，人为差错发生率降低，运行可靠性随之提升，电力系统自动化监控系统能够对电力系统的运行情况进行自动化监控，研究电力系统自动化监控系统方案设计十分必要。

一、电力系统自动化监控系统

（一）概述

电力系统自动化监控系统利用数字视频监控技术与动力环境监控技术对电力设备运行状态进行监督，在保障电力系统运行稳定的同时，逐步提高系统管理水平。电力系统自动控制系统借助计算机技术实时监测电力系统设备运行状态，采集电力系统设备运行状态参数，进行数据分析，及时指导运行维护工作，清理系统内在缺陷。电力系统自动化监控系统能够修改调节远程电力设备运行参数，传输电力数据到上一级电力调度主管部门与管理系统，完整的电力系统自动化监控系统有调度中心、变电站、集控中心、分层机构、监控中心等多个结构层次，实现范围内系统信息查看、调度、管理等功能，自动化监控电力系统的运行状态，控制电力系统运行监控工作成本，提高电力系统运行稳定性，降低故障发生率。

（二）应用与作用

电力系统变电站分布集中程度不高，传统的电力系统监控与管理模式需要设置大量的工作岗位，投入大量的人力物力和资源，因为技术水平不高，只能采用现场检测的方式判断电力系统设备运行状况，对突发事件的响应和处理速度慢，效率低下，出现故障之后，不能及时告警，无法将信息远距离传输给调度中心，导致调度中心不能了解电力系统前端运行情况，影响系统运行安全性。电力系统自动化监控系统则能够对电力系统进行24h自动化监控，帮助监控中心工作人员了解电力系统设备运行设计情况相关信息，从而第一时间发现系统设备运行隐患，提高设备故障响应速度和故障处理的针对性，避免设备线路故障波及范围的进一步扩大。电力系统自动化监控系统的应用有助于进一步精简电力系统监控的中间管理与工作环节，通过对电力系统中分散分布的各类设备线路的实时监测与数据中心的实时分析处理，便于监测电力系统运行实际状况，并进一步提高电力系统运行可靠性，降低电力系统设备故障维护成本，提高电力系统监控管理效率。

二、电力系统自动化监控系统设计方案

（一）系统结构

电力系统自动化监控系统监控设备运行监控程序需根据保护与监控等功能的不同划分对应电气间隔单元，逐步配置电力系统一二次设备，一个一次设备间隔设置一个对应的二次保护监控单元，所有测控单元都具有独立的保护、控制、测量、通信等功能，并且具备一定的防潮抗震性能，相邻间隔之间使用通信电缆相互连接，由现场保护装置子网接口和上位机连接，从而大幅度简化了设备之间二次电缆接线，屏蔽控制电缆在很短的一段内可以连接多个一二次设备交流回路，接线方案更加紧凑，主控制面积更小，电缆投资也随之降低。

另外，设置系统参数要尽量有代表性并且减少数量，简化类型，减轻监控系统的工作量，控制系统运行参数数据规模，基于面向对象设计理念，将设备以及相关数据量、状态量、控制量和对应实施行为统一封装，自动处理设备复杂繁琐的数据关系。

（二）综合电力监测仪设备选型

综合电力监测仪是电力系统自动化监控系统的核心，近些年高速数字处理芯片技术快速发展，制造成本逐渐降低，基于该技术的多控制功能综合电力监控装置在电力系统自动化监控系统中的应用日渐广泛。综合电力监测仪主要用于变电站分布式自动化系统的底层前置，能够对被控设备电流电压、温度等相关模拟量进行就地监控，并高速运算获得其他参量如功率、谐波和频率等，为设备调节控制提供相关数据，并借助通信接口将数据传输给调度中心以及上位监控机，作为被控设备调节与控制逻辑判断依据。综合电力监测仪还能够就地发布被控设备指令与报警信号，同时也接受上位监控机控制，代替了变送器与RTU，变送器屏校验工作得以省略。

（三）功能配置

配置保护间隔单元需遵循保护单元与一次间隔一一对应的基本原则，考虑到保护系统在电力系统运行安全方面的重要影响，现有技术条件下保护与控制装置应该分开设置，提高运行可靠性，不同监控保护单元之间不设置电气联系，保护功能不通过通信网实现，从而保证了间隔内不同系统功能之间的独立性，单元之间设置同期合闸功能，精简屏柜交叉接线，方便间隔调整与扩建工程的设计、安装与运行调试工作的进行。

保护系统测量功能和监控系统测量功能采集量、内容等方面都存在着一定的共性，但是保护和监控的电气量对电磁饱和特性的范围要求有很大差别，如果监控测量数据来自保护测量，将难以保证测量精度。但是电能计量和监控测量的电磁特性要求一致，智能电表具有电气计量以外的有功、无功、电压、电流、功率因数、频率等多种参量的测量功能，借助串行通信，监控系统所需的采集量完全可以由智能电表提供，监控单元无需设置专用测量系统和设备。

电气五防功能是一种安全辅助系统，能够对刀闸与开关进行遥信复检而无需再增加控制电缆，借助综合电力监控仪与可编程控制器采集现场所有开关状态量并上传到上位监控机，上位机基于实时开关量完成五防和遥信检索功能，另外还要实施电压无功综合控制，控制电压波动范围，调整无功补偿。

结语

电力系统自动化监控系统的应用能够实现电力系统的远程监控、数据分析等功能，统一管理集中分析，自动化程度更高，是电力系统持续安全稳定运行的重要技术保障。

参考文献

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